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1 # 雕鯊
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2 # 來日再聊
物質密度當然有極限,因為物質不是無中生有。而是以不可再分的、一個又一個的具體物子組成。每一個不可再分的物質,都具有一定的體積、質量與能量。即使其微乎其微,也決不是無。
地球可壓縮為半徑一千米的緻密態,緻密態就是科學界估計的,地球所有組成物子互相緊密靠在一起的極限高密度狀態。
以一定的斥力抗衡著萬有引力,保持著星系之間距離的外太空宇宙常數空間。表明也存在能夠體現斥力的、最低密度的斥力物子,這就是低密度極限。
科學家認為黑洞的密度可以無窮大,我猜想黑洞會不會是一個三維空間向四維塌陷的洞呢?我們應該對這個世界一切充滿無窮性質的事物保持懷疑態度,才能真正去探查宇宙的真相。
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3 # 上帝方程
有的。
按照現有的標準模型理論,質量是夸克共同作用的結果(上帝粒子的作用)。
當密度大到一定程度,連夸克都簡併的時候,質量就沒法再形成了。所以,既然粒子的質量增大受限,密度也就沒法無窮大。
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4 # 隨の風433
我認為密度是有極限的,只不過時間改變了我們的認知。從奇點來看,宇宙大爆炸是質量無限大,體積無限小,那麼密度就會無限大。我們這裡所說的無限只是人類的未知,不代表真正的沒有!所以我認為密度還是有限的。
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5 # 三個科學
密度沒有極限,因為物體的最小結構,可能是0維的,所以不佔有空間,可以無限疊加。
因為這裡有一個悖論,如果組成我們世界的最小物質是三維的,那麼它肯定有長寬高,因為只有有了長寬高才是三維的物體。
有了長寬高,這個物體就會有表面和內部,也就肯定會有內部結構,內部包含物質,只要包含物質就肯定可以再分。
理論上來說,不可再分的三維物體是不存在的。
如果物質有最小的三維結構,那麼密度就有極限,最小三維結構物體的密度就是我們宇宙密度的極限。
目前已知密度最大的物體為黑洞。星球也是由原子組成的,當星球的質量足夠大以後,內部引力就會很大,當引力足以把星球上原子外側的電子壓入原子核以後,這顆星球就變成了中子星。中子星的密度為8^14到8^15克每立方厘米。
中子星質量增大,再坍縮會成夸克星,夸克星的密度比中子星大幾十倍。
再進一步會成為黑洞,黑洞的密度現在還沒有理論可以確定,不過比夸克星大很多倍。
目前已知最大密度的物體是宇宙大爆炸的奇點,體積無限小,質量無限大,所以密度為無限大。
目前的理論還解釋不了奇點的存在,但是有理論顯示,物質的最小構成,維度為0。沒有長寬高,可以無限多的物質壓縮在一起。
而宇宙的基本粒子,都是由0維的最小結構相互作用生成的。
所以密度沒有極限,可以無窮大。
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6 # 鬼谷輪迴
這個問題好比宇宙有邊界嗎? 沒有答案。所以只能說不知道。但是,即使有,我們也感知不到。密度無限大需要滿足2選一的條件。一種是質量無限大,我們想像不到。哪怕是宇宙所有物質形成一個奇點,那也不是無限大。因為我們還不確定宇宙總質量無限大。還有一種是體積無限小。換句話說,不佔用我們認知世界的一點空間…這種東西也無法想像。人類科學極限,可能止步於想像了。
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7 # Severus96wang
人類現在所能觀察到的物質都是由原子構成,學過中學物理的人都知道,原子中的絕大部分質量都在原子核,但是原子核的體積卻非常小,原子核由質子和中子組成,質子和中子之間有強相互作用力約束。
需要說明的是,就人類觀察到的物質,還都是由原子構成的,密度越大,也就意味著原子之間捱得足夠近,但是原子的距離不可能無限的壓縮,因為靠得越近,原子核之間的庫倫力就越大,因為原子核都是帶負電的,如果原子核都比較小,那麼兩個原子核如果靠得太近,強相互作用力大於庫侖力,原子核合二為一還可以發生聚變,但這也是有極限的,自然界中能發現的最大的元素是鈾,它的密度自不用說,貧鈾彈可不是開玩笑的,原子核尺寸再大,相互作用力就會急劇減小,發生核裂變,所以原子構成的物質是有密度極限的。
根據高中物理知識,質子和中子又分別由頂夸克底夸克組成,頂夸克的色核相當於電荷,可以產生強相互作用力,所以在理論上,如果存在有大量夸克直接組成的物質(有人稱之為強子,即強相互作用力直接構成的粒子),也就是一個大的中子或質子,這個物質的內部,強相互作用力和庫侖力平衡,那這個物質的密度就是人類已知的極限。
因為弦理論到目前為止還只是一個假說,夸克已經被證實是存在的,但是所謂的強子物質到目前為止還沒有發現,黑洞觀察也還是比較有限,在還沒有發現強子物質之前,還是保守的認為密度是有極限的吧。
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8 # 心靈de契約
密度、溫度肯定有上限,粒子速度不可能大於光速這就是溫度的上限;密度肯定也有上限,別說黑洞的奇點了,就算是我們宇宙大爆炸的奇點的密度也有上限,要是黑洞奇點的密度沒有上限的話黑洞的的引力也會無限大,事實上黑洞的引力是根據黑洞質量的大小有關,是有限的,要是黑洞密度、引力無限大的話我們的宇宙早就被黑洞吸光了
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9 # 鼠二爺
由於不能突破夸克禁閉,目前來講正常時空中宏觀物體的密度極限是中子星密度!
有人會說還有密度無限大的黑洞奇點,其實黑洞的事件視界範圍之內已經不屬於正常時空,無法用現有的物理概念解釋。黑洞內部是一個時間和空間發生互換的時空區域,空間由三維變成一維,時間由一維變成三維;所以理論上我們會認為,黑洞內部的空間趨於一點,時間趨於停止
或許黑洞內部的時空是正常時空的映象,而事件視界相當於一面鏡子……
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10 # 付明竹97
物體密度這個單位,用在宇宙空間可能有問題,空間尺度是可壓縮的,物體質量也會隨運動速度變化,同一個物體密度的兩個因素都是可變的,所以密度不能確定。
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11 # 畫字先生
空間是可以扭曲的,不是壓縮,是空間本身扭曲。這個前提下物質的密度可以認為沒有極限,很大的物體可以坍縮排非常小的空間
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12 # 剛子59132026
從問題來看,提問者沒搞清楚一個問題,何為物質?在我看來,物質是是沒有壓縮極限的。遭打字的東西太多了,算了。
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13 # jack200351227
密度肯定有極限,只不過人類目前還不知道這個極限到底是多少。
不同天體,這種極限也不同。但其密度不會無限增大。否則就會無限收縮最後崩塌爆發。
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14 # 就簡單的評論一下
物質的密度和溫度一樣,密度最小也就是零,就是沒有這個東西,溫度最低也是零(絕對零度)就是沒有溫度,一樣也可以無限大
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15 # 一諾千金250552879
自我感覺肯定是有限的,137億年,人類研究發現的宇宙形成時期,誰能否定咱們所瞭解的每一個黑洞不是密度到達一定極限,然後爆炸,形成另一個“人類”所自以為是無窮大的宇宙呢?
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16 # 潮起潮落163
絕對零度也是一個相對的概念!它的定義是原子徹底靜止時就是絕對零度!所以說絕對零度只是相對原子這一層面,讓中子靜止的溫度肯定比這個更冷,只是我們做不到這一步!
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17 # 講科學堂
密度在物理學裡指的是單位體積內物質質量的多少。例如水的密度是每立方厘米1克,黃金的密度是每立方厘米19.26克。地球上密度最大的物質是鋨。密度達到了每立方厘米22.59克。
圖:鋨
在微觀世界上來觀測原子,會發現原子核只佔了極小的一部分空間,而主要質量卻集中在原子核上。所以,密度有進一步提升的空間。
圖:太陽結構
在太陽系中,物質密度最大的地方就在太陽的核心處。由於太陽的質量非常的巨大,在其核心處壓力達到了3300億個大氣壓,使得這裡的密度達到了每立方厘米150克,是水的150倍,鋨的6.64倍。
圖:白矮星
當太陽核心處的燃料耗盡後,就不會產生輻射壓來抵擋重力的壓縮作用了。這時會發生重力坍縮,直到將外層電子壓縮到最低能量軌道上,這時形成了電子簡併態物質。電子簡併壓能夠抵擋住1.44倍太陽質量的壓力。這時太陽就成為了白矮星。白矮星的物質密度達到了每立方厘米1噸。
圖:中子星
如果質量超過了1.44個太陽質量,電子簡併壓就抵擋不住重力的壓縮了。電子會被壓縮到原子核內部,形成了中子簡併態物質。這就是中子星。中子星的密度達到了每立方厘米8000萬噸~20億噸。
圖:雙黑洞合併
當質量超過了3.2倍太陽質量,就沒有什麼能夠抵擋得住重力坍縮了。它會坍縮成奇點。奇點的密度被認為是無限大的。但實際上是不會出現無限大的。
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18 # 牛人是我們
一個普朗克尺寸的黑洞擁有普朗克質量。這就是宇宙中的最大密度。具體我沒算,非常大估計也就是整個地球壓縮成原子,也達不到這個密度。
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19 # 小小印第安人
回答密度有沒有極限這個問題之前,先要了解物質是什麼!我認為,物質是能量的一種表現形式,不同物質的區別在於能量能量震動頻率的不同!物質消無,歸於能量的瞬時爆發!所以我覺得密度沒有極限!!
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20 # 庸人良品
大家好!物質密度有極限嗎?這是個科幻問題。
我們已知與存在相比的實際上非常少。按照辯證唯物主義觀點,凡事有正面一定有反面。我想這個哲學命題應該正確。現在科學不斷驗證它的正確性。
物質密度有極限嗎?本人認為沒有。物質密度的極限是零總算最小了吧。不對!學過數學的都知道零後面還有負數。所以我們在討論正物質的同時,要考慮到負物質的存在可能。我們在討論物質世界的同時,要考慮精神世界存在的可能。正負對立,物質與精神並存應該是我們認為世界、探討問題的基本態度。科學實驗已經很意外地觀察到“無中生有”的現象。
二十一世紀的科學發現正在挑戰二十世紀之前的部分科學理論。
回覆列表
在現代科學的理論體系下,物質的密度是沒有上限的!在自然界中,水的密度是1克/立方厘米,或者說1噸/立方米,但這有一個溫度條件,因此如果要準確的描述水的密度特性時需要如此定義:1g/cm或者10千克/m(t=4℃),而水銀的密度則高達13.6g/cm,而黃金的密度則是19.26克/cm,自然界中密度之王是金屬鋨,密度達到了22.59克/cm!
一、原子之間的間隔
原子之間是存在比較大間隙的,因此這就是地心物質密度遠高於地表物質的原因!地心的鐵鎳質物質受到巨大壓力之後,原子之間的間隙減少,密度增加,達到了15克/cm,這個密度是正常鐵鎳質的2倍左右!
二、原子內部的巨大空間
上圖是原子的量子力學模型,從原子到原子核之間是巨大的空間,甚至原子核只佔微不足道的一部分,因此在特定的條件下,物質的密度可以增加到更高,甚至達到難以想象的程度!而白矮星就是這微觀世界中密度增加道路上得第一位明星!8-10倍太陽質量的恆星在晚期並不會導致超新星爆發,但核心依然在巨大的壓力下坍縮為白矮星,其物質原子中的電子被壓到距離原子核很近的位置,以一種電子簡併壓支撐的狀態!白矮星的密度達到了10噸/cm!
三、原子核內部的世界
當恆星的質量繼續增加,比如小於25-30倍太陽質量的恆星,紅巨星後期的超新星爆發時,核心將處在巨大質量下極度高壓狀態,將電子壓入了原子核和質子中和成了中子,簡單一點說即可電子原子內部的巨大的空間將不復存在,電子也不再存在,整個天體就剩下了中和電荷後的中子,當然中子星並不都是中子組成,它也有著自己的結構!
表層離子和自由電子!厚度為0.3-0.5KM,而往下則是電子、種子和原子核,再往下則是費米種子超流體,在內部還可能是夸克膠子等離子體!中子星的平均密度高達1億~10億噸/cm!
四、夸克的世界?
在中子星的核心我們猜測有一種夸克膠子等離子體的物質,那麼在中子星黑黑洞之間是否存在夸克星呢?當然這僅僅是天文學家預言中的天體,我們無從瞭解其密度,但有一點很清楚,它的密度明顯是高於中子星的密度上限10億噸/cm的!也許未來我們將證實這種天體是否存在!
五、黑洞地盤?
大於30太陽質量的恆星核心將最終坍縮成黑洞,我們無從計算黑洞的密度,但據說黑洞的密度也不是無窮大,因為在描述黑洞密度時也存在諸多矛盾的結論!但無論哪種定義,它的密度都將超過傳說中的夸克星!也許已經不能密度來形容這種在三維空間中猶如BUG一般存在的天體,或者用空間扭曲程度來形容似乎更合適一些!
到了黑洞我們再無無法就密度問題前進一步,黑洞已經將我們能理解的物質密度上限給封死了,還有比黑洞密度更大的物質嗎?